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2014 年度 実施状況報告書

針葉樹型カーボンナノ構造体電子源を用いた高輝度白色X線源の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26790075
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

加藤 英俊  独立行政法人産業技術総合研究所, 分析計測標準研究部門, 研究員 (60583747)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワードX線源 / 白色光源 / 高輝度 / カーボンナノ構造体電子源
研究実績の概要

従来の金属ターゲットに対して透過型カーボンターゲットを用いると、入射電子エネルギー100~150 keVにおいて約3倍輝度が向上することがシミュレーション結果によって得られている。本研究ではシミュレーション結果のように高輝度なX線が発生できることを実験的に実証するとともに、当研究グループにおいてこれまで使用してきた針葉樹型カーボンナノ構造体冷陰極電子源と組み合わせることによりX線スペクトルにコンタミネーション(不要な特性X線ピーク)がない高輝度な白色X線源の実現を目的として、平成26年度は準備として下記1~4の項目に示すようにX線源製作及びX線出射試験を進めた。1、X線源で使用する針葉樹型カーボンナノ構造体電子源の100 kV以上の高電圧印加に対応した陰極部の設計製作を行い、電子源基板へのカーボンナノ構造体成膜、出力安定化処理を行った。2、透過型カーボンターゲット上における局所的な加熱を軽減するため、ターゲットを回転可能とした。回転導入機にモーターを搭載した真空導入部を製作、回転導入機と透過型カーボンターゲット間はセラミックにより絶縁を行い、ターゲット側軸受部から高電圧印加可能及び冷却可能とした。3、X線発生用の高電圧発生回路(コッククロフト回路)及び駆動回路を製作し、150 kVまでの高電圧発生を確認した。4、100kVまで高電圧を印加し、針葉樹型カーボンナノ構造体電子源からの電子出射及びカーボンターゲットからのX線発生を確認した。平成27年度に、100~150 kVの加速電圧における白色X線の出射、及び、X線のエネルギースペクトル測定を行うことで、輝度およびスペクトルの評価を実施する。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究実施計画に記載した通りに平成26年度は遂行した。

今後の研究の推進方策

平成26年度に製作を行ったX線源の出力を徐々に上げていき、平成27年度中に100~150 kVの加速電圧における白色X線の出射、及び、X線のエネルギースペクトル測定を行う。

次年度使用額が生じた理由

年度末における物品の購入において、消費税の予定額と実際のずれによって生じてしまった。

次年度使用額の使用計画

平成27年度の研究計画に変更はない。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2015

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] New X-ray source using coniferous carbon nano-structure as the field emission electron source2015

    • 著者名/発表者名
      H. Kato, B. E. O’Rourke, and R. Suzuki
    • 学会等名
      7th Advanced Materials & Nanotechnology
    • 発表場所
      Rutherford Hotel Nelson, Nelson, New Zealand
    • 年月日
      2015-02-11

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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